Mais alto que a coluna do Nelson e mais do que três campos de futebol, como é que os cruzeiros se mantêm à tona?

é a pergunta sobre a qual todos os passageiros de cruzeiro se perguntam, e uma que foi articulada nos créditos de abertura do recente docudrama fly-on-the-wall da ITV, O Cruzeiro.Chegando ao cais para começar suas férias a bordo da princesa real, uma mulher olhou em sua casa para a semana seguinte, e proclamou: “bela! Faz-nos pensar como continuam a flutuar.”

a embarcação pode ter a Duquesa de Cambridge como madrinha – ela estava fortemente grávida do príncipe Jorge quando cortou a fita em 2013-mas para a maioria dos olhos ela não é nenhuma beleza.

A 330 metros (1,083 pés) de comprimento, ela é mais do que o Manchester United, Arsenal e Liverpool campos de futebol colocou fim-a-fim. Os 17 pavimentos de passageiros do navio, com suas fileiras cerradas de varandas, atingem uma altura de 66 metros (217 pés) – mais alto do que a coluna de Nelson com um par de ônibus Routemaster empilhados no topo.

ao nível do convés Promenade, tem 38,4 metros de largura (126 pés). Mais acima, o convés Lido abana o lado do navio e um passeio marítimo projecta-se para fora por mais 6 metros.

abaixo da linha de água há apenas 8,5 metros (28 pés) para a quilha. Isso é pouco mais de 10% do volume do navio.Como é que se mantém à tona? Como é que ele resiste a ser soprado num vendaval, ou derrubado por mares agitados? O que o impede de capsilar se a nave for forçada a fazer uma curva apertada?

Vamos lembrar que ele também é carregado com o peso de 3.500 passageiros e toda a sua bagagem. Sem mencionar a comida necessária para mantê-los saciados, os milhares de mesas e cadeiras em restaurantes, bares e teatros, camas, casas de Banho, as piscinas, o átrio de mármore-clado, os elevadores, e tudo o resto necessário para servir um hotel flutuante.

mas, apesar de todas essas coisas e mais, o navio está cheio de ar. Imagine uma bola de bowling e uma bola de praia lado a lado. Atira-os para o mar e a bola de praia flutuará, no alto da água.

vamos dissipar outro mito antes de começar a olhar para a física.

embora a dimensão de um navio seja calculada com base na sua arqueação, trata-se de uma medida de volume e não de peso. É definido pelo espaço interno fechado da nave.O peso de um navio é medido pela quantidade de água que desloca. A princesa real, por exemplo, é 142.714 toneladas brutas, e enquanto o navio-irmã Majestic Princess é quase do mesmo tamanho, mede 143.000 toneladas brutas pela simples razão de que há um telhado de vidro cobrindo uma das suas piscinas.

Apesar de aparentemente inviável altura em relação ao volume abaixo da linha de água, o seu centro de gravidade é mantida baixa, porque o mais pesado de equipamentos – motores – são abaixo do convés, junto com os tanques que contenham combustíveis, resíduos e água potável. Há também tanques de lastro, contendo água que pode ser bombeada de uma extremidade do navio para a outra, e de bombordo para estibordo, para manter a estabilidade.

Now, the physics. Um navio de cruzeiro desloca uma quantidade de água equivalente à sua própria massa. A pressão do mar empurra contra o casco do navio para contrabalançar a força descendente da massa do navio. Ao contrário do ar, a água não pode ser comprimida, então as forças combinadas criam flutuabilidade.É basicamente o princípio descoberto quando Arquimedes tomou banho há 2.300 anos e correu nu pelas ruas de Siracusa em celebração.

a água que um navio de cruzeiro desloca torna-se as ondas e lave-a cria à medida que se move. Um casco arredondado em forma de U é preferível para a criação de flutuabilidade; alguns navios são de fundo plano e, enquanto ainda flutuam, é provável que se movam desconfortavelmente em mares pesados.

Permanecendo à tona é o princípio duradouro de um navio de cruzeiro, mas o casco deve também ser projetado para resistir obstáculos como pilares de concreto, pedras, bancos de areia, e até mesmo os icebergs.

no interior, uma série de compartimentos separados com portas estanques automáticas impedem o casco de encher completamente com água. No Titanic, esses compartimentos não chegaram a um nível suficientemente elevado e a água transbordou de um para o outro.

na malfadada Costa Concordia, a ação do capitão em navegar muito perto de rochas rompeu vários compartimentos ao mesmo tempo e suas ações subsequentes na tentativa de virar o navio fez inclinar, ou listar, com consequências fatais.